3.2 Асинхронды қозғалтқыш негізіндегі электр жетегі

Асинхронды машина негізіндегі электр жетегі электр энергиясын механикалық энергияға түрлендіруді қамтамасыз ететін өндірістік механизмдерде көп таралған. Осыған байланысты оқулықта басқару нысаны ретінде асинхронды қозғалтқыштың сипаттамаларының электр механикалық есептеулері қарастырылады, сипаттама есептеулерінің бір түрі келтірілген.

Қысқа тұйықталған (3.7-сурет) және фазалы роторы бар (3.7-сурет) асинхронды электр қозғалтқыштары автоматты басқару жүйесінің бөліктері болып табылады. Асинхронды қозғалтқыш қозғалтқыштық және тежеу режимдерінде жұмыс істей алады. Қысқа тұйықталған және фазалы роторы бар асинхронды қозғалтқыштар электр жетегінде тұрып қалмай жұмыс істеу ресурсының көптігіне, жұмысындағы жоғары көрсеткіштеріне, жақсы реттеу қасиеттеріне байланысты кең таралған.

3.10-суретте активті r_ және индуктивті x_ кедергілері бар магниттеуші контур шамаларын есепке алғандағы электр қозғалтқышының бір фазасының орын басу сұлбасы көрсетілген.

3.9 –сурет.

3.7- сурет.

3.8 –сурет.

Орын басу сұлбасы келесі қойылған шарттарда дұрыс:

а) ротордың келтірілген кедергісі r₂^’ жиілікке тәуелді емес;

ә) машинаның магнит жүйесінің қанығуы ротордың келтірілген индуктивті кедергісіне x₂^’ әсер етпейді;

б) магниттеуші контур тогы I_ жүктемеге тәуелді емес, ол тек қоректендіретін кернеу U шамасымен анықталады;

в) жоғары гармоникалық құраушылардың әсері есепке алынбайды;

г) ротор тогының сығылысу эффектісі есепке алынбайды.

Машинаның ротор тогының мәні:

(3.7)

мұнда r₁ және x₁ –статор тізбегінің активті және индуктивті кедергілері.

Машинаның кез келген сырғу мәні S кезінде машинаның тұтынатын тогы I комплексті пішінде анықталады:

(3.8)

(3.7) арақатынасынан шыққандай, ротор тогы I₂^’ оның сырғуына S тәуелді, яғни машинаның айналу жиілігіне тәуелді, өйткені:

(3.9)

Іске қосу кезінде сырғу S = 1 (ағындағы айналу жиілігінің мәні  = 0), ал айналу жиілігі =₀ идеалды жүріс жиілігіне тең кезде сырғу S =0. (3.10) арақатынасынан анықталғандай, іске қосу кезінде ротор тогы максимал мәніне I_2қ^’ (810)  I_н жетеді және оны шектеу қажет.

(3.10)

Ротор тогының жиілігі f_Р желі кернеуінің жиілігі мәні f_ж кезінде келесі арақатынас бойынша анықталады:

f_Р = f_ж·S (3.11)

Іске қосу кезінде S=1 және асинхронды машина кернеу трансформаторы ретінде қарастырылады, өйткені f_p= f_ж = 50Гц. Қозғалтқыштың айналуы өскен сайын және сырғуы S_н  0,1 мәнінен аспайтын нақты сырғумен S_н жұмыс істеп тұрғанда ротор тогының жиілігі де f_p = 5Гц –ке төмендейді.

Қысқа тұйықталу кезіндегі индуктивті кедергіні x_қ=x₁+x₂^’ деп белгілеп алып, машинаның шамалары арқылы критикалық сырғу мәнін аламыз:

(3.12)

Оң таңба қозғалтқыш режиміне, теріс таңба генераторлық режимге сәйкес екенін атап өтейік. Машина статоры орамасының фаза саны m кезінде қозғалтқыштық режимдегі жұмыс кезінде қозғалтқыштың критикалық иін күшінің мәні M_кр.қ келесі формула бойынша анықталады:

(3.13)

Генераторлық режим жұмысы кезіндегі қозғалтқыштың критикалық иін күшінің M_кр.г мәні:

(3.14)

Бұл иін күштер арасындағы қатынасы:

(3.15)

Иін күштер арақатынасы мұндай: M_кр.г> M_кр.қ. Коэффициентті  келесі формула бойынша анықтаймыз:

(3.16)

Ірі машиналарда r₁  r₂^’ және   S_k.

Жоғарыда көрсетілген шарттарды есепке ала отырып, қозғалтқыштың механикалық сипаттамасының теңдеуін аламыз:

(3.17)